Ускорение свободного падения на Земле

Что такое ускорение свободного падения на Земле? На самом деле, это ускорение, которое придаёт телу силу тяжести, независимо от других воздействующих на него сил.
Понятие ускорения свободного падения используется в уравнении движения тел в неинерциальных системах отсчёта. То есть применяемых при движении с ускорением или системах отсчёта, поворачивающихся относительно инерциальной. При этом оно равняется силе тяжести, которая действует на тело.
Как установили, ускорение свободного падения нашей планеты (g) на экваторе приблизительно равно 9,78 м/с², а на полюсах увеличивается до 9,82 м/с². Хотя для точных расчетов принято использовать среднее или стандартное значение g=9,80665 м/с². Также часто его значением указывают 9,8 или же округляют до 10 м/с², но такие расчёты имеют лишь приблизительное значение.
К тому же, свободное падение на Земле можно выразить суммой двух ускорений. Если говорить точнее, то гравитационного ускорения, на которое влияет земное притяжение, и центростремительного ускорения, вызывающегося в результате вращения планеты вокруг своей оси.

g=9,80665 м/с²
g=9,80665 м/с²

Между прочим, ускорение свободного падения на Земле и других планетах может различаться. Всё дело в том, что на него влияют несколько факторов. Например, земельное значение зависит от широты, времени суток, атмосферного давления и т.д.
Поскольку на ускорение оказывает влияние центробежные силы и радиус тела, то свободное падение на экваторе Земли ниже, чем на полюсах.
Для того, чтобы рассчитать показатель силы ускорения у поверхности Земли необходимо обратиться к формуле:

Ускорение свободного падения у поверхности Земли
Ускорение свободного падения у поверхности Земли


Таким образом, мы получим приблизительно значение падения тел на Землю на определённой широте.

Теория Ньютона про ускорение свободного падения

Можно сказать, что это одно из открытий Исаака Ньютона. На основе опыта своих предшественников он создал свою теорию о всемирном тяготении.

Ранее Галилео Галилей проводил эксперименты с движением тел в полёте. Хотя считалось, чем меньше весит объект, тем медленнее он падает, и наоборот. Но Галилей установил, что падение тел различной массы одинаково. То есть независимо от массы тел, их приземление идентично. Правда, в экспериментах была небольшая неточность, которую Галилео списал на влияние сопротивления воздуха.
Помимо этого благодаря законам Кеплера, гелиоцентрической системе мира, а также накопленному опыту других учёных, Ньютон вычислил существование притяжения на Земле и в космосе.

Галилео Галилей
Галилео Галилей

Закон всемирного тяготения

Как известно, любой объект притягивается планетой или, проще говоря, тяготеет к её поверхности. Собственно, из-за этого закон так называется.
Формулировка закона звучит следующим образом: два материальных объекта притягиваются друг к другу с определённой силой. Величина такой силы прямо пропорциональна произведению массы данных объектов, а также обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Закон всемироного тяготения
Закон всемироного тяготения


Стоит отметить, что гравитационная постоянная (G), используемая в Международной системе единиц, равна 6,674 30(15)⋅10⁻¹¹ м³·кг⁻¹·с⁻².

Кроме того, между всеми материальными телами действует сила взаимного притяжения. Такое явление называют гравитацией.

Платон мне друг, Аристотель мне друг, но самый большой мой друг – истина.

Сэр Исаак Ньютон

Правда, закон Ньютона применим лишь для материальных объектов. То есть действуют в рамках классической механики. А вот взаимодействие (силу притяжения) на микроуровне можно определить следующим образом:

  • если одно тело материально, а другое, например, однородный шар или сфера, тогда для расчёта используется масса тела и масса шара, а также расстояние между центрами этих масс.
  • в случае, когда оба объекта являются однородными, используют их массы и расстояние между центрами данных масс.

Безусловно, Исаак Ньютон проделал огромнейшую работу, он определил и доказал принцип силы тяготения. Тем более, что его закон действителен при астрономических расчётах. Ведь на любое космическое тело действует сила тяжести.
Конечно, сейчас мы уже можем рассчитать ускорение свободного падения на планете, в том числе и на нашей Земле. Однако не стоит забывать, сколько трудов на протяжении сотен лет вложили многие учёные.

Сэр Исаак Ньютон
Сэр Исаак Ньютон
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector